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首页> 外文期刊>The journal of physical chemistry, C. Nanomaterials and interfaces >Optical Properties of Monolayer-Protected Aluminum Clusters: Time-Dependent Density Functional Theory Study
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Optical Properties of Monolayer-Protected Aluminum Clusters: Time-Dependent Density Functional Theory Study

机译：单层保护铝团簇的光学性质：时变密度泛函理论研究

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We examine the electronic and optical properties of experimentally known monolayer-protected aluminum clusters Al-4(C5H5)(4), Al-50(C5Me5)(12), and Al-69(N(SiMe3)(2))(18)(3-) using time-dependent density functional theory. By comparing Al-4(C5H5)(4) and the theoretical Al-4(N(SiMe3)(2))(4) cluster, we observe significant changes in the optical absorption spectra caused by different hybridization between metal core and ligands. Using these initial observations, we explain the calculated spectra of Al-50(C5Me5)(12) and Al-69(N(SiMe3)(2))(18)(3-). Al-50(C5Me5)(12) shows a structured spectrum with clear regions of low-intensity core-to-core transitions followed by high-intensity ligand-to-core transitions due to its high symmetry and pi-bonding to the Cp ligands. The spectrum of Al-69(N(SiMe3)(2))(18)(3-) is rather featureless as the core-to-core and ligand-to-core regions partially merge because of the lower symmetry found in the metal core and differences in the ligand-core hybridization. Though there are minimal features in the spectra, the most intense features are identified as excitations from ligand states to metal core states. We show that our calculated absorption spectrum for Al-69(N(SiMe3)(2))(18)(3-) agrees with recent experimental results for N(SiMe3)(2)-protected Al nanodusters with an average diameter of 1.5 nm.
机译：我们检查了实验已知的单层保护铝簇Al-4（C5H5）（4），Al-50（C5Me5）（12）和Al-69（N（SiMe3）（2））（18）的电子和光学性质）（3-）使用时变密度泛函理论。通过比较Al-4（C5H5）（4）和理论Al-4（N（SiMe3）（2））（4）团簇，我们观察到由金属核和配体之间的不同杂化引起的光吸收光谱的显着变化。使用这些初步观察结果，我们解释了Al-50（C5Me5）（12）和Al-69（N（SiMe3）（2））（18）（3-）的计算光谱。 Al-50（C5Me5）（12）显示结构化的光谱，具有清晰的区域，其中低强度的核心到核心过渡，然后由于其高对称性和与Cp配体的pi键，而发生高强度的配体到核心过渡。 Al-69（N（SiMe3）（2））（18）（3-）的光谱相当无特征，因为在金属中发现较低的对称性，因此核心-核心区域和配体-核心区域部分合并核心和配体-核心杂交的差异。尽管光谱中的特征最少，但最强烈的特征被识别为从配体态到金属核态的激发。我们表明，我们计算出的Al-69（N（SiMe3）（2））（18）（3-）的吸收光谱与N（SiMe3）（2）保护的Al纳米粉尘的平均直径为1.5的最新实验结果一致纳米

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